檢驗檢測

超高效液相色譜法測定不同香型白酒中乳酸和乙酸的含量

2021-11-11 15:07:42 來源: 世界杯賽程預測 導刊

王夢菡

(濮陽市食品藥品檢驗檢測中心,河南濮陽 457000)

摘 要:目的:建立一種采用超高效液相色譜(UPLC)高效、準確測定不同香型白酒中乳酸和乙酸含量的檢測方法。方法:樣品采用平行蒸發等簡單前處理方式後,利用超高效液相色譜法,通過BEH-C18色譜柱分離目標物。結果:在100~1 000 g/L的濃度範圍內,標準溶液呈線性相關,乳酸、乙酸的R2均大於0.999 99,RSD分別為0.23%和0.34%,選取3種不同香型白酒,在低、中、高3個濃度下,考察回收率,兩者回收率均在90%~110%,滿足檢驗需求。結論:該方法能較好地分離乳酸和乙酸兩種目標物,測定快速、準確,便於操作,為同時測定白酒中乳酸和乙酸提供了技術支持。

關鍵詞:超高效液相;乳酸;乙酸;白酒

白酒在我國曆史悠久,由於地域、氣候、原料、釀造方法的不同,逐漸發展成風格迥異的各類白酒產品。一般將白酒劃分為12種香型。沈怡方[1]認為,白酒香味的不同主要是因為構成白酒香氣的成分、數量及成分比例的不同。酸類化合物是白酒中的主要呈味物質,也是生成酯類化合物的前體物質,可催化新釀白酒老熟,消除苦味、雜味及燥辣感,使其後味增強,呈現甜味和回甘,增強白酒的醇厚感。當白酒中酸類化合物過少時,白酒易有明顯的水味,且酒味單調,後味短;當酸類化合物過多時,則易導致酒味粗糙,酸味露頭,因此白酒中酸類化合物的含量高低直接影響了酒質的好壞[1]。

乳酸和乙酸作為白酒中含量最高的兩種酸類,對白酒的氣味影響十分明顯。乙酸與乙醇反應生成乙酸乙酯,使得白酒產生令人愉悅的特殊香氣。乳酸有調味緩衝的作用,也是乳酸乙酯的前體物質,因此,乳酸、乙酸的定量分析對白酒的生產工藝控製有著重要的意義。

通常檢測乳酸和乙酸需要利用氣相和液相兩種方法,但這兩種檢測方法存在操作繁瑣、分析時間較長等缺點。馮向東[2]利用高效液相色譜法同時測定乳酸和乙酸的含量,檢測方法耗時較長。魏誌陽等[3]采用普通色譜柱分離乳酸、乙酸,但目標物出峰時間過於接近,分離效果較差。本研究建立超高效液相色譜法測定白酒中乳酸和乙酸的含量,同時利用本方法測定不同類型白酒中的乳酸、乙酸含量[2]。

1 材料與方法

1.1 材料

白酒酒樣(醬香、濃香、清香、老白幹香、豉香、鳳香、兼香、米香型,共計8種不同香型白酒),購於當地超市。

1.2 試劑

乳酸、乙酸;H3PO4(分析純);KH2PO4(分析純);甲醇(色譜純);H2SO4(分析純);自製一級超純水。

1.3 儀器

超高效液相色譜儀,Acquity UPLC(美國Waters公司);旋轉蒸發儀,德國海道夫。

1.4 試驗方法

1.4.1 樣品的前處理

為減小白酒中其他物質對檢測的影響,將樣品進行簡單前處理。量取10 mL白酒樣品,30 ℃旋蒸除去乙醛等易揮發成分,至樣品剩餘3~4 mL,用純水準確定容至10 mL,過0.22 µm濾膜,待測。

1.4.2 儀器條件

色譜柱:Waters BEH C18(100 mm×2.1 mm×1.7 µm);流動相:甲醇和0.02 mol/LKH2PO4溶液(V/V,10/90)(磷酸調節至pH2.5);流速:0.1 mL/min;進樣量:5 µL;運行時間:5 min。

1.4.3 儀器條件優化

預試驗中,存在色譜峰無法完全分離、峰型不對稱的問題,本試驗研究了不同柱溫(20~40 ℃)、不同流動相(0.005 mol/LH2SO4溶液和甲醇、甲醇和0.02 mol/LKH2PO4溶液)、不同流速(0.1~0.5 mL/min)、不同pH(2.0~5.5)對被測組分分離度的影響。結果表明,當柱溫為30 ℃時,乳酸、乙酸峰型較差;當流速大於0.1 mL/min時,乳酸、乙酸的色譜峰無法完全分離;當pH為4時,峰型塌陷[3]。

當柱溫為20 ℃,流速為0.1 mL/min,流動相為甲醇和0.02 mol/LKH2PO4溶液(V/V,10/90),pH為2.5時,乙酸與乳酸兩峰實現完全分離,且峰型良好,重現性好,可以使溶劑完全流出色譜柱,對下一個樣品檢測無影響。

2 結果與分析

2.1 乳酸、乙酸定性分析

目標物檢測分析結果見圖1。由圖1可知,乳酸、乙酸兩者分離度較好,能夠滿足測量需求。

2.2 標準曲線製作

分別以乳酸、乙酸標準溶液濃度為橫坐標,峰麵積為縱坐標做標準曲線,在100~1 000 mg/L範圍內,標準溶液濃度線性關係良好,乳酸、乙酸的R2均大於0.999 99,滿足測定要求。

2.3 樣品中的乳酸、乙酸分析

2.3.1 精密度試驗

取濃度為600 mg/L的乳酸標液進樣,共6次。乳酸6次進樣色譜峰麵積分別為911846、908703、909886、909677、912058、906441,RSD為0.23%,RAD為0.16%。乙酸6次進樣色譜峰麵積分別為934359、929396、931668、931123、935179、926469,RSD為0.34%,RAD為0.25%,差異極不顯著,滿足測定要求[4-5]。

2.3.2 回收率試驗

白酒種類較多,不同酒類中乳酸、乙酸含量也不相同,因此選擇3種不同香型白酒,分別添加低、中、高3個濃度,考察其回收率。選取50 mg/L、100 mg/L及15 0mg/這3個濃度做加標回收試驗,乳酸及乙酸的加標回收率試驗結果如表1所示。

2.3.3 檢出限

以信噪比(S/N)為3確定檢出限(LOD),最終確定乳酸、乙酸的檢出限均為1 mg/L。

2.4 不同樣品中乳酸、乙酸含量對比

利用試驗所建立的分析方法,對市售的8種不同香型白酒樣品中的乳酸、乙酸含量進行檢測,每個樣品平行測定2次,計算平均值,檢測結果見表2。

由表2可知,10個白酒樣品中乳酸含量集中在65.00~633.70 mg/L、乙酸含量集中在80.88~394.32 mg/L,含量根據香型不同有所差別。濃香型白酒中乙酸含量一般高於乳酸含量;老白幹香型白酒中乙酸含量高於乳酸含量;花雕酒為黃酒中的一種,其乙酸含量明顯低於乳酸含量;清香型白酒中乙酸乳酸含量相差不大;清香型白酒低於兼香型白酒中乳酸、乙酸含量;醬香型和鳳香型白酒乳酸含量一般低於乙酸含量,在所有的白酒樣品中,米香型白酒乳酸含量最高。

3 結論

本試驗建立了超高效液相色譜(UPLC)同時測定白酒中的乳酸、乙酸含量的檢測方法。方法學驗證結果表明,乳酸、乙酸的含量及比例根據白酒香型的不同有所差異,米香型白酒中乳酸、乙酸相對含量最高,濃香型白酒中乳酸、乙酸相對含量最低。乳酸、乙酸的相對標準偏差分別為0.23%、0.34%,乳酸回收率在94.4%~106.4%,乙酸回收率在93.0%~108.6%,兩者回收率均在90%~110%,說明本方法精密度、準確度較好,可用於檢測白酒中的乳酸、乙酸的含量。本方法采用通用型的BEH C18色譜柱,適用範圍廣,檢測樣品濃度範圍寬,可明顯提高檢測

效率。

參考文獻

[1]沈怡方.白酒生產技術全書[M].北京:中國輕工業出版社,2007.

[2]馮向東.高效液相色譜法測定白酒中乳酸和乙酸含量[J].釀酒科技,2009(5):115-116.

[3]魏誌陽,李秋智,邢爽,等.HPLC法同時測定清香類酒醅中主要酸和酯類物質[J].中國釀造,2018,37(8):167-171.

[4]楊帆.醬香型白酒中乳酸代謝機理及調控策略的研究[D].無錫:江南大學,2020.

[5]唐取來.米香型白酒新工藝的研究[D].天津:天津科技大學,2016.

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